ORGANİK BİLEŞİKLER
Yapısında C, H, O bulunduran biyomoleküllerdir. Canlılık olayları ile ilgili olduklarından organik maddeler adını alırlar organik maddelerden bazıları enerji verici olarak, bazıları yapı maddesi olarak, bazıları da düzenleyici olarak görev yaparlar. Biyolojik olarak önemli olan bazı organik bileşikler şunlardır:
- Karbonhidratlar
- Yağlar
- Proteinler
- Enzimler
- Nükleikasitler
- ATP
- Vitaminler v.b.
Organik bileşiklerin önemli bir alt kümesi, yapay yolla üretilmesi çok pahalı olduğundan, hala doğal kaynaklardan elde edilmektedir. Çoğu şekerler, bazı alkaloidler ve terpenoidler, B12 vitamini gibi kimi besinler ve genel olarak önemli konsantrasyonlarda canlı organizmalarda bulunan, büyük ya da stereoizometrik olarak karmaşık moleküllerden oluşan doğal ürünler bunlara örnek olarak gösterilebilir.
Biyokimyada birincil öneme sahip bileşikler antijenler, karbonhidratlar, enzimler, hormonlar, lipidler ve yağ asitleri, nörotransmiterler, nükleik asitler, proteinler, peptidler ve amino asitler, vitaminler ile hayvansal yağlar ve bitkisel yağlardır.Sentetik bileşikler
KARBONHİDRATLAR (C,H,O)
Bitkiler de fotosentezle üretilir.
-
Birinci derece enerji kaynağı olarak kullanılır. (1 gr. karbonhidrattan 4,2 kcal enerji açığa çıkar.
-
Yapısında O2 oranı yüksek olduğu için (yağ ve proteinlere göre) yıkımı kolay.
-
Yapı maddesi olarak kullanılır. Hücre zarı ve hücre çeperi yapısına katılır. (Yağ ve proteinlere göre daha az katılır)
-
Nükleik asitlerin yapısına katılır.
MONOSAKKARİTLER (MONOMER)
5 C' li Şekerler 6 C' lu Şekerler
(Pentoz) (Hektoz)
*riboz (RNA ve ATP'nin yapısına *Glikoz (üzüm şekeri)
katılır.) *Fruktoz (meyve şekeri) ---} C6H12O6
*deoksiriboz (DNA) *Galaktoz (süt şekeri)
-
Hidrolize uğramaz (monomer yapıda yani sindirilmiştir.)
-
Suda çözünürler
-
Hücre zarından geçerler.
Sağlıklı bir insanın kanında ağırlıkça yaklaşık %0,1 oranında glikoz bulunur. Oranın bu düzeyin altına düşmesi halinde ilk zarar görecek organ beyindir.
Not: Beyin hücreleri ancak glikoz ve oksijen varlığında çalışabilir. Beyin hücreleri glikozu depo etmez.
DİSAKKARİTLER (ÇİFT ŞEKERLER)
İki monosakkarittin birbirlerine glikozid bağı ile bağlanması ile oluşur.
Not : İki veya daha çok bileşiğin su açığa çıkarak birleşmesine dehidrasyon sentezi denir. Büyük bir bileşiğin su alarak daha küçük bileşiklere ayrışmasına hidroliz denir. Tüm sindirim olayları birer hidrolizdir.
POLİSAKKARİTLER
Çok sayıda monosakkaritin birleşmesiyle oluşur.En önemlileri nişasta,glikojen,selüloz.Hepsinin temel yapı birimi glikozdur.
Nişasta; bitkilerin depo ettiği en önemli besindir.Hayvan hücresinde bulunmaz.Sindirim sisteminde nişastayı sindirecek enzim bulunur.
Glikojen; hayvansal hücrelerin hazır enerji deposu.Glikozun fazlası hayvansal hücrelerde glikojen olarak depolanır.Hayvansal nişasta da denir.
Not : Glikozun fazlası karaciğerde yağa dönüştürülür.Yağların yapı taşları da karaciğerde glikoza dönüştürülebilir.
Selüloz; suda çözünmeyen çok sert bir maddedir.Bitki hücrelerindeki Çeperin ana yapı maddesidir.
Not : İnsan ve omurgalı hayvanların selülozu sindiren enzimleri yoktur.Ot yiyen hayvanların sindirim sistemlerinde yaşayan bazı bakteriler ve bir hücreli canlılar selülozu sindirip glikoz açığa çıkararak glikozun kullanılmasını sağlarlar.
YAĞLAR
Yapı Birimleri
*Yağ asitleri Kısa zincirli : Suda çözünür.
Uzun zincirli : Polimer yapıda.Suda çözünmez.
*Temel yağ asitleri : Dışarıdan alınması gereken.
*Vücudun yaptığı yağ asitleri
*Gliserol : 3 C'li alkol
*Nötral (depo) yağlar:3 yağ asidinin 1 gliserinin (gliserolün) ester bağı ile birleşmesiyle oluşur.
*Fosfolipitler : Hücre zarına katılırlar.
*Steroidler : Hormon ya da vitamin olarak görev yaparlar.
-
İkinci derece enerji kaynağı olarak kullanılır.(1 gr. yağdan 9,2 kcal enerji elde edilir.) Protein ve karbonhidratlara göre oksijen oranı düşük hidrojen oranı yüksektir.Bu nedenle yıkımı karbonhidratlara göre daha zordur.Yağ asitlerinin yıkılabilmesi için çok fazla oksijene ihtiyaç vardır.Yağ asitleri yıkıldığı zaman çok fazla enerji ve su oluşturulur.
-
Yapı maddesi olarak kullanılır.
-
Düzenleyici özelliği vardır.
-
Organların etrafını çevirir,onları mekanik etkilerden korur.
-
Isı yalıtımında görev alır.
-
O2 ile yakıldıklarına çok fazla su ve enerji çıkar.
-
Suda çözünmez.
PROTEİNLER (C,H,O,N ve bazılarında Fe,P)
Yapı Birimi
Aminoasitlerdir.Suda çözünürler.20 çeşittir.
Aminoasitler ::: Vücudun kendisi ürettiği aminoasitler : 10 tanedir.
::: Dışarıdan alınan aminoasitler : Temel aminoasitlerdir.
İki aminoasit aralarında peptid bağı ile bağlanarak dipeptidi oluştururlar.
Yapıcı,onarıcı besin maddeleridir.
-
Düzenleyici maddelerdir.(Hormon,enzim=katalizör.)
-
3. derece enerji kaynağı olarak kullanılır.(1 gr. protein 4,5 Kcal enerji açığa çıkarır.)
-
Genlerin kontrolünde sentezlenir.
-
O2 ve CO2 taşımada görev alır (örn. Hemoglobin )
-
Kanın ph'sını düzenler.
-
Kanın Osmotik basıncını düzenler.
-
Bağışıklık sisteminde görev alır. (antikor gibi)
-
Solunumda elektron taşıma sisteminde görev alır.
ENZİMLER
Hücreler, sürekli olarak kimyasal değişmelerin meydana geldiği canlı birimlerdir. Metebolizma denilen bu hücresel olaylar sırasında birçok maddenin paraçalanması ve yeni maddelerin sentezlenmesi gerçekleşir. Hücredeki kimyasal değişmeler vücud dışında gerçekleşme koşullarına göre hızlı, düşük sıcaklıkta ve dar bir pH aralığında olur. Bu nedenle hücresel olaylar canlıya zarar vermeden, canlı koşullarında gerçekleşir. hücresel olayların canlı koşullarında gerçekleşmesi, ENZİM denilen biyolojik katalizörlerle sağlanır.
Enzimler oldukça büyük moleküllü özel proteinlerdir. Sadece proteinlerden oluşan bazı enzimler tek başına aktif olarak çalışır. Canlının DNA larındaki bilgilere göre sentezlenen protein yapılı kısım, enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirler. Bazı bazı enzimler ise bir başka etkileşerek aktifleşir. Bazı enzimlerde KOENZİM veya KOFAKTÖR denilen yardımcı maddelere bağlanarak aktif duruma gelir. Böyle protein yapılı kısmının yanında koenzim ya da kofaktör bulunduran enzimlere apoenzim denir.
Bazı enzimler, vücudun tüm hücrelerinde bulunur. Örneğin solunum enzimlşeri. Bazı enzimler ise belirli hücrelerde bulunur. Örneğin: Karaciğer hücrelerindeki amonyağı üreye dönüştüren üreaz enzimi bunlardandır.
Bazı Özellikleri:
- farklı molekül yapısı ve şekli olan her enzim çeşidi ayrı genler tarafından sentezlenir. bu nedenle enzim çeşitleri , molekül yapısı ve şekli kendine uygun maddeleri katalizler, yani reaksiyona girer. Bir Enzimin reaksiyona girdiği kendine uygun maddeye substrat denir. Bu özelliklerinden dolayı enzimler özgül maddelerdir.
- Enzimleri katalizledikleri reaksiyonlarda harcanmayıp tekrar tekrar kullanabilir. Çünkü enzimler, girdikleri reaksiyonlarda değişmeden çıkar. Bu nedenle çok miktarda substrat, çok az enzimle reaksiyonun son maddesi olan ürünlere dönüştürebilir.Ancak belirli bir süre kullanılan enzimler yıkılıp yerine yenileri sentezlenir.
- VİTAMİNLER
-
Vitaminler, hücrelerin normal metobolizma faaliyetleri için gerekli olan organik maddelerdir. Vitaminleri çoğu bitkiler tarafından yapılır. Bazı vitaminler insan vücudunda bir kısım bileşiklerin değiştirilmesi ile yapılır. İnsan vücudunda yapılan vitaminler vücuda işlendikten sonra vitamine dönüşecek provitaminin denilen ham madde şeklinde alınıp şeklinde alınıp vücutta vitaminlere dönüştürülür.
VİTAMİNLERİN ÇEŞİTLERİ: Vitaminlerin vücutta kullanılabilmeleri için bir çözücüde çözünmesi gerekir. Bunlar vücutta depolanabilirler. Yağada ve suda çözünen vitaminler olmak üzere iki grupta incelenirler.
Yağda eriyen vitaminler: A, D, E ve K vitaminleridir
Suda Eriyen Vitaminler: B grubu vitaminleri ve C vitaminidir.
Vitaminlerin önemleri;
A vitamini Enfeksiyonlara karşı direnci arttırır normal büyüme, üreme, kemik ve diş gelişimi, görme için gereklidir. Cildin tırnakların ve saçların sağlıklı kalmasını sağlar. Diş ve dişetleri için büyük önem taşır .
D vitamini İnce bağırsaklardan kalsiyumun emilmesine yardımcı olur, kalsiyumun kemiklerde ve dişlerde tutulmasını sağlar .
E vitamini Antioksidan etkilidir. Alzheimer hastalığının ilerlemesini yavaşlatıyor Yaşlı kişilerde bağışıklık sistemini güçlendirir. Hücrelerin daha uzun yaşamasını ve yenilenmesini sağlar .
K vitamini Karaciğere gelen Kvitamini burada üretilen bazı pıhtılaşma faktörlerinin yapımında rol alır. Kvitamini takviyesi yanlızca kanamalı hastalarda verilir.
B1 vitamini Kasların ve sinir sisteminin faliyeti için gereklidir.Yetersizliğinde iştahsızlık, huzursuzluk, bellek zayıflığı ve dikkat azalması görülür.
B2 vitamini Eksikliğinde dilde kızarma, yanma hissi, ağız çevresi ve dudaklarda kızarma, tahriş, çatlaklar, gözlerde kaşıntı, yanma hissi, katarakt oluşumu, saçların dökülmesi, çocuklarda büyüme yavaşlaması, kilo kaybı, sindirim sorunları oluşur .
B3 vitamini Yetersiz beslenme sonucu deriyi sinir sistemini tutan pellegra adlı hastalık ortaya çıkar. Hücrelerin oksijeni kullanabilmeleri için gereklidir. Midede sindirimin temel taşları olan asitlerin üretimini sağlar.
B5 vitamini Doğada bol olduğu için eksikliğine rastlanmaz. Ayrıca bir miktar bağırsaklarda da yapılmaktadır. Eksikliği kan şekerinde düşme, ellerde titreme, kalp çarpıntıya neden olur .
B6 vitamini Sinir sistemi ve hormonların çalışmasını düzenler.Vücudun savunmasında antikor ve akyuvar oluşumunda rol oynar. Eksikliğinde migren tipi baş ağrısı, kansızlık, ciltte kuruluk, görme problemleri, uyuşukluk, adele zayıflığı ve krampları oluşur .
B11 vitamini Kırmızı kan hücreleri ve sinir dokularının oluşumunda aktif rol oynar. Hücre bölünmesi için gereklidir. Bu etkisi ile büyümeyi de sağlar. Anne karnındaki bebeğin sinir sisteminin gelişimi için de gereklidir. Eksikliğinde iştahsızlık, kilo kaybı, bulantı, kusma, ishal, baş ağrısı, unutkanlık, çarpıntı gibi bazı kalp sorunları oluşabilir .
B12 vitamini Besinlerle veya sigara gibi alışkanlıklarla vücuda giren siyanürü etkisiz hale getirir. Eksikliğinde dilde hassasiyet, şişme, kızarma, hayal görme, depresyon, adalelerde kasılmalar, sinir iltihaplarına bağlı olarak el ve ayaklarda uyuşma, karıncalanma, yanma şikayetleri oluşur .
C vitamini Vücudumuz C vitaminini üretemez bitkiler ve bazı hayvanlar bu vitamini üretebilmektedir. Besinlerle alınan vitamin 2 saat içersinde kullanılır 4 saat sonunda kandan uzaklaşır. Yaraların iyileşmesini, damarların sağlıklı olamalarını sağlar.Vücudun savunma sistemini artırıcı etkisi vardır. Histamin yapımını azaltarak allerjik olayların şiddetini düşürür. Eksikliğinde diş eti kanamaları ve çekilmeleri olur.
NÜKLEİK ASİTLER
•Bu moleküller ilk defa Friderich Miescher tarafından balık spermi ve akyuvar çekirdeğinde tespit edilmiştir.En çok çekirdekte bulundukları için nükleik asitler(çekirdek asitleri) diye isimlendirilmiştir.
•Asidik özelliğe sahiptirler.Hücre yönetiminden sorumludurlar.
•DNA ve RNA olmak üzere 2 tiptir.Bunlar hücrenin en büyük dev moleküllerdir.
•Nükleotitlerden oluşmuştur.Onun için DNA ve RNA birer polinükleotidtir.
•Bütün nükleotitlerde aynı fosforik asit (H3PO4) bulunur.
•Nükleotitlerin farklı yapıda olmasının sebebi yapısındaki şeker ve organik baz moleküllerinin farklı olmasındandır.
•Nükleotitler birbirlerine şeker-fosfat bağlarıyla bağlanırlar.
•Nükleotitler taşıdığı baza göre,nükleik asitler ise taşıdığı şekere göre isimlendirilir.
NOT: Fotosentezde ve kemosentezde ATP sentezlenir. Bu enerji besinin yapısının oluşumunda kullanılır. Başka hayatsal faaliyetlerde kullanılmaz.
Dehidrasyon Sentezi: Monomerlerin (Yapıtaşlarını) birleşerek polimer (organik bileşikler) oluşturmalarıdır. Her birleşmede su açığa çıkar.
Önemi:
1. Monomerlerin sayısını azaltmak, kapladığı alanı küçültmek
2. Monomerlerin hücre dışına kaçışını önlemek
3. Hücrenin acil su ihtiyacını karşılamak
4. Hücrenin ihtiyacı olan maddeleri oluşturmak
5. Hücrenin osmotik basıncını düşürmek
Hidroliz (Sindirim): Polimerlerin su yardımıyla monomerlere parçalanmasıdır.
Önemi
1. Hücre zarından geçebilecek, solunumda kullanılacak monomerleri oluşturmak
2. Dehidrasyon sentezi için hammadde oluşturmak
3. Hücredeki fazla suyu kullanmak
4. Hücrenin osmotik basıncını yükseltmek
fen bilimleri